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Metodologia da Pesquisa
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1 RESÍDUOS SÓLIDOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL UTILIZAÇÃO DE AGREGADOS RECICLADOS EM BASE E SUBBASE DE PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA Ana Carolline de Souza Fontes¹ Daiana Valt Nepomuceno² Jaqueline da Silva Pereira Batista³ RESUMO O presente artigo tem como objetivo o estudo da utilização de agregado reciclado de resíduo sólido da construção civil em camadas de pavimentos em comparação com a utilização de agregados convencionais Foram realizadas pesquisas bibliográficas sobre o uso de agregados reciclados de resíduos da construção civil em pavimentação como uma alternativa para reduzir a disposição inadequada destes materiais no meio ambiente como também reduzir os custos de construções desse tipo de obra As principais etapas do processo foram a caracterização do solo e do agregado reciclado os ensaios de granulometria e de Índice de Suporte Califórnia CBR aplicados no solo e ressaltar a importância da mistura soloagregado reciclado visando atender as exigências de qualidade e as especificações das normas técnicas vigentes Para a análise de custo de utilização foram elaboradas tabelas utilizando como base os custos referentes aos agregados naturais retirados da empresa Tervap Pitanga Mineração e Pavimentação Ltda localizada na Civit SerraES e os custos referentes aos agregados reciclados foram retirados da empresa Natureza Viva Reciclagem localizada em VilaVelha ES Diante dos dados apresentados o estudo indica que o uso do agregado reciclado pode ser uma alternativa além de econômica e tecnicamente viável para utilização em camada de base e subbase de pavimentação asfáltica ela é também uma alternativa sustentável pois com o uso dos agregados reciclados se evita a exploração de jazidas naturais e consequentemente dando um fim apropriado para esse material podese evitar o uso de aterros e a degradação do meio ambiente Palavraschaves Agregados reciclados RCC Base e subbase Pavimentação ¹ Graduando em Engenharia Civil pela Faculdade Capixaba da Serra Multivix SerraES ² Graduação em Engenharia Civil pela UFES Universidade Federal do Espirito Santo ³ Graduando em Engenharia Civil pela Faculdade Capixaba da Serra Multivix SerraES 2 1 INTRODUÇÃO A Indústria da Construção Civil tem exercido um papel importante no desenvolvimento econômico e social do Brasil se destacando na economia brasileira e sendo a responsável por uma boa parcela do PIB do país No entanto ela também é responsável por inúmeros impactos ambientais por ser uma das principais geradoras de resíduos de construção civil RCC proveniente de construções e demolições que na maioria das vezes são depositados irregularmente na malha urbana Apesar do desenvolvimento econômico que as atividades de construção civil trazem a uma região devido ao número de empregos gerados da viabilização de moradias geração de renda e infraestrutura fazse necessário uma política abrangente para fiscalizar a quantidade de resíduos que são descartados diariamente de forma irregular e sempre que possível o seu reaproveitamento pois a má destinação desses resíduos afetam diretamente o meio ambiente provocando a degradação de áreas de mananciais e de preservação assoreamento de rios e córregos entupimento de bueiros degradação de áreas urbanas entre outros efeitos indesejados como problemas de saúde pública que ocorrem com a proliferação de vetores de doenças PINTO 1999 Paralelamente a isso a reciclagem de entulhos está se tornando uma alternativa em vários setores da construção civil já que o RCC após passar por um processo de reciclagem pode ser empregado nas mais diferentes aplicações como por exemplo na confecção de elementos prémoldados ou na e na execução de camadas de pavimentação Segundo Carneiro 2001 o seu uso em camadas de pavimentos urbanos tem sido uma das maneiras mais difundidas para o seu fim dentro da construção civil Geralmente os agregados reciclados são classificados de acordo com a sua constituição predominante em dois grupos agregados mistos e agregados reciclados de concreto ARC sendo este último considerado mais nobre e homogêneo por apresentar em sua constituição mais de 90 de resíduos de concreto argamassa e materiais pétreos Na pavimentação os ARC podem ser 3 usados tanto na massa asfáltica dos pavimentos flexíveis quanto no concreto dos pavimentos rígidos contudo sua destinação mais usual é para construção de camadas de base e subbase GRUBBA 2009 Mesmo a utilização desses agregados trazendo inúmeros benefícios econômicos e ambientais o seu uso ainda é pouco difundido no Brasil o objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade técnica e econômica da utilização desses materiais e relacionar suas principais características e propriedades em relação ao agregado natural quando utilizados em base e subbase de pavimentação asfáltica Este artigo foi desenvolvido com base em pesquisas bibliográficas leitura de artigos monografias e dissertações a cerca dos principais assuntos que envolvem o tema do trabalho tais como reciclagem de agregados provenientes de resíduos de construção civil aplicações dos agregados reciclados no concreto e a reutilização para camadas de base e subbase de pavimentos asfálticos além da análise dos ensaios de laboratório fornecidos pela empresa Brascontec com base nas normas do DNIT 1392010ES e 1412010ESD 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 21 CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS 211 Classificação segundo a NBR 10004 Conforme a classificação dos resíduos sólidos segundo a NBR 10004 ABNT 2004a é feito uma relação entre a composição do resíduo e listagens de resíduos e substâncias em que são conhecidos os impactos a saúde e ao meio ambiente Essa norma enquadra os resíduos em dois grupos a Resíduos de Classe I Perigosos b Resíduos de Classe II Não Perigosos A classe II ainda é dividida em dois subgrupos Resíduos de Classe IIA Não inertes Resíduos de Classe IIB Inertes 4 212 Classificação Segundo o CONAMA Segundo a resolução n 307 do CONAMA 2002 os Resíduos de Construção e Demolição RCD são gerados a partir de reformas construção reparos e demolições de obras de construção civil chamados entulhos de obras que tem em sua composição tijolos madeira concreto solos fiação entre outros materiais Ainda segundo esta mesma resolução os entulhos devem ser classificados de acordo com sua composição sendo Classe A B C D Classe A São os resíduos com maior potencial de reutilização e reciclagem São provenientes de reparos ou construção de elementos cerâmicos como placas de pisos cerâmicos argamassa e concreto E ainda entulhos vindos de demolição ou produção de peças prémoldadas fabricadas in loco ou seja dentro do canteiro de obras Classe B Esses resíduos podem ser reciclados porém com destinações diferentes como vidros papelões plásticos madeiras e metais Classe C São os resíduos sólidos cuja recuperação ou reciclagem ainda não apresentam tecnologias e aplicações viáveis Classe D São resíduos perigosos oriundos do processo de construção tais como tintas solventes óleos e outros ou aqueles contaminados ou prejudiciais à saúde oriundos de demolições reformas e reparos de clínicas radiológicas instalações industriais e outros bem como telhas e demais objetos e materiais que contenham amianto ou outros produtos nocivos à saúde Existem quatro classes as quais os resíduos sólidos se encaixam e diante dos dados e informações de cada classe é possível identificar que a composição dos RCC Resíduos de Construção Civil que podem ser reciclados para posterior utilização em base e subbase de pavimentação asfáltica estão contidas na Classe A composta por componentes cerâmicos argamassa e concreto exceto o solo 5 22 Composição de RCC A composição dos resíduos de construção varia muito de um lugar para outro ela é dependente das características específicas de cada região da cultura como técnicas construtivas e matérias primas disponíveis No Brasil segundo Grubba 2009 a maior parte desses resíduos é composta por materiais inertes e recicláveis como restos de argamassas concretos agregados pétreos e materiais cerâmicos A titulo de exemplificação o Gráfico 1 apresenta a constituição dos RCC na cidade de SalvadorBA De acordo com Carneiro 2001 os resíduos de construção civil desta cidade apresentam em sua composição 94 de materiais com alto potencial de reciclagem Gráfico 1 Representação dos RCC na cidade de SalvadorBA Fonte Carneiro 2001 23 RECICLAGEM DE RCC NO BRASIL No Brasil até o ano de 2002 não existiam políticas públicas para os resíduos gerados pelo setor da construção civil Em 05 de Julho de 2002 entrou em vigor a Resolução nº 307 do Conselho Nacional de Meio Ambiente CONAMA 6 A Resolução CONAMA nº 307 2002 especifica que resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados de resíduos sólidos da construção civil chamados popularmente de entulho de obra são os resíduos provenientes de construções reformas reparos ou demolições que contém tijolos blocos cerâmicos concreto em geral rocha argamassas telhas pavimentos asfálticos entre outros que são classificados como classe A Deve ser evitada a presença de solos madeiras vidros plásticos gessos forros tubulações fiações elétricas e papéis ou quaisquer materiais orgânicos ou não inertes classificados como classe B C e D e denominados como contaminantes ou indesejáveis No Brasil a separação destes contaminantes é feita de forma manual o que implica em uma remoção não completa resultando em pequenas frações ainda presentes no agregado reciclado Segundo Brasileiro 2013 esta resolução atribui responsabilidades tanto para o poder público quanto para a iniciativa privada As empresas privadas de construção que são grandes geradoras do resíduo Classe A devem desenvolver projetos de gerenciamento específicos e o poder público deve oferecer uma rede de coleta e destinação ambientalmente correta para os pequenos geradores responsáveis por reformas e autoconstruções que são incapazes de implementar uma autogestão Outro avanço com relação a reciclagem de resíduos de construção civil no Brasil é decorrente da publicação pela Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT em 2004 de normas específicas relativas a sua gestão e seu emprego a quais são citadas a seguir NBR 15112 Resíduos da Construção Civil e resíduos volumosos Áreas de transbordo e triagem Diretrizes para projeto implantação e operação NBR 15113 Resíduos Sólidos e resíduos inertes Aterros Diretrizes para projeto implantação e operação NBR 15114 Resíduos Sólidos da Construção Civil Áreas de Reciclagem Diretrizes para projeto implantação e operação NBR15115 Agregados de Resíduos Sólidos da Construção Civil Execução de camadas de pavimentação Procedimentos NBR 15116 Agregados Reciclados de Resíduos Sólidos da Construção Civil Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural Requisitos 7 A primeira usina recicladora foi montada em São Paulo em novembro de 1991 Essa localizavase em uma área de 20000m² em Itatinga no bairro de Santo Amaro zona Sul do município com capacidade para reciclar até 700m³ por dia O material era produzido para a pavimentação de vias públicas Mesmo não tendo sido a primeira cidade brasileira a aderir Belo Horizonte é referência fundamental na gestão dos RDC Atualmente a prefeitura municipal deste município disponibiliza a população três estações de reciclagem de entulho A primeira a do Estoril começou a funcionar em novembro de 1995 a segunda a de Pampulha foi implantada em 1996 e a terceira a da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos CTRS iniciou suas operações em 2006 De acordo com Catapreta et al 2008 essas unidades juntas têm capacidade nominal para reciclarem juntas aproximadamente 1000 toneladas de resíduos por dia 24 PAVIMENTO FLEXÍVEL CONSIDERAÇÕES GERAIS 241 Camadas Constituintes Pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas construída sobre superfície final de terraplenagem e destinada técnica e economicamente a resistir aos esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de rolamento com conforto economia e segurança BERNUCCI 2008 Na pavimentação flexível estão em geral as camadas de base subbase e de reforço do subleito conforme mostra a Figura 1 Base camada de pavimentação destinada a resistir aos esforços verticais oriundos dos veículos distribuindoos adequadamente à camada subjacente executada sobre a subbase subleito ou reforço do subleito devidamente regularizado e compactado Os materiais constituintes são solos mistura de solos e materiais britados DNIT 1412010ES 8 Sub base camada de pavimentação complementar à base e com as mesmas funções desta executada sobre o subleito ou reforço do subleito devidamente compactado e regularizado Os materiais constituintes são solos mistura de solos e materiais britados DNIT 1392010ES Reforço do Subleito operação destinada a conformar o leito estradal transversal e longitudinalmente obedecendo às larguras e cotas constantes das notas de serviço de regularização de terraplenagem do projeto compreendendo cortes ou aterros até 20 cm de espessura Os materiais constituintes são solos ou mistura de solos DNIT 1372010ES Figura 1 Camadas constituintes dos pavimentos Fonte DNIT 2006 p106 242 Emprego de agregados reciclados de RCC em pavimentação O uso de agregados reciclados de construção civil em base e subbase de pavimentação asfáltica apresenta inúmeras vantagens econômicas sociais e ambientais segundo Carneiro et al 2001 essa tem sido uma das maneiras mais difundidas para o seu fim No Brasil desde a década de 80 vem sendo realizado experiências de aplicação do resíduo sólido de construção civil como material de pavimentação porém sem estudos sistemáticos e monitoramentos periódicos 9 2421 Experiência em SP No município de São Paulo os agregados de construção civil já eram utilizados em revestimentos primários de subleitos urbanos antes mesmo de existirem as usinas recicladoras Entretanto a primeira obra com acompanhamento técnico ocorreu em 1984 na Rua Gervásio da Costa região oeste da cidade de São Paulo onde o agregado foi empregado no reforço do subleito e que segundo BODI et al 1995 apresentou um excelente desempenho No início da década de 90 foi instalada a primeira recicladora no país pela PMSP Prefeitura do Município de São Paulo No final de 2004 iniciouse a pavimentação do sistema viário do novo campus da USP na zona Leste USPLeste seguindo um projeto inovador de Pavimento Ecológico com o emprego de materiais reciclados em toda sua estrutura As camadas de base e a subbase do Pavimento Ecológico da USPLeste foram feitas com agregado reciclado de resíduo sólido de construção civil e seu revestimento foi executado com asfalto modificado com borracha moída de pneu o chamado asfaltoborracha Ainda em São Paulo na cidade de São Carlos desde 2005 uma usina de triagem e reciclagem de RDC que teve como objetivo principal acabar com os depósitos irregulares de resíduos em córregos e áreas verdes e fornecer o agregado utilizado na subbase e pisos intertravados para a pavimentação 2422 Experiência em Goiânia Foi construída em Goiânia na Rua dos Ciprestes no final de 2003 uma pista experimental empregando uma mistura de agregados reciclados de resíduos de construção civil com um solo argiloso em suas camadas de base e subbase A construção foi realizada através de uma parceria da Prefeitura Municipal de Goiânia Universidade de Brasília Universidade Federal de Goiás e empresas da região como parte integrante do programa municipal de gerenciamento de resíduos sólidos da construção civil OLIVEIRA 2007 10 A mistura foi proporcionada combinando três frações granulométricas com um solo argiloso retirado do próprio local De acordo com Mendes et al 2004 a pista experimental tem um comprimento de 100m e a parte construída de RCC tem 50m A Tabela 1 mostra algumas características do trecho experimental de Goiânia Tabela 1 Característica da Pista Experimental de Goiânia CAMADA ENERGIA DE COMPACTAÇÃO ESPESSURA COMPOSIÇÃO Revestimento 5 CBUQ Base Intermediária 15 25 de Brita 19 mm 25 de brita 95mm 25 de areia e 25 de argila SubBase Intermediária 15 33 de Brita 19 mm 33 de brita 95mm 17 de areia e 17 de argila Fonte Adaptado de Mendes et al 2004 Em novembro de 2004 a pista foi liberada para tráfego e o monitoramento de campo foi iniciado Oliveira 2007 relata que depois de decorridos dois anos e nove meses de ação do tráfego a pista experimental não apresentou defeitos superficiais nem deformações que comprometessem a estrutura e a funcionalidade 25 AGREGADOS RECICLADOS DE CONCRETO ARC Entre os vários tipos de resíduos gerados pela indústria da construção civil estão os resíduos de concreto Estes resíduos segundo Gonçalves 2001 possuem maior potencial de reutilização devido principalmente ao conhecimento de suas características básicas fck idade etc e os principais geradores de resíduos de concreto são as fábricas de prémoldados as demolições de construções e de pavimentos rodoviários de concreto e as usinas de concreto prémisturado Os agregados reciclados de concreto ARC possuem algumas características diferentes a dos agregados naturais que estão principalmente relacionadas com á quantidade de argamassa aderida na superfície do concreto Contudo eles são os mais utilizados em pavimentação 11 251 Propriedades físicas dos agregados reciclados de concreto Segundo Grubba 2009 para utilização dos agregados RCC na pavimentação alguns ensaios de caracterização são importantes e as principais características físicas desses agregados são absorção densidade e abrasão Los Angeles Absorção está relacionado com a quantidade de água que é absorvida pelo agregado O agregado reciclado de concreto apresenta maior absorção que os agregados naturais de acordo com Saeed et al 2007 varia de 2 a 6 para agregados reciclados graúdos e de 4 a 8 para miúdos Massa Específica é a densidade do agregado sem nenhum vazio ou seja não inclui poros permeáveis e não possui espaço entre os grãos A massa específica dos agregados reciclados é em geral inferior a dos agregados naturais Segundo Hansen 1992 a massa específica dos agregados reciclados de concreto é de 5 a 10 mais baixa que os agregados que os originaram devido á significativa presença de argamassa Abrasão Los Angeles É o desgaste sofrido pelo agregado quando colocado na máquina Los Angeles juntamente com uma carga abrasiva submetido a um determinado número de revoluções desta máquina á velocidade de 30 a 33rpm Geralmente a abrasão Los Angeles dos ARC é maior que a dos reciclados naturais porém bem inferior aos valores observados em agregados mistos GRUBBA 2009 De acordo com FHWA 1997 os valores típicos deste parâmetro variam entre 20 a 45 O Quadro 1 mostra um resumo do comparativo das principais propriedades físicas de um agregado natural e um agregado reciclado da construção civil Propriedades Físicas Agregado Natural Agregado Reciclado Absorção Menor Maior Densidade Maior Menor Abrasão Los Angeles Menor Maior Quadro 1 Comparação de propriedades físicas entre agregados reciclados e agregados naturais Fonte Adaptado de Grubba 2009 12 252 Índice de Suporte Califórnia CBR O índice de suporte Califórnia ISC em inglês California Bearing Ratio CBR consiste na determinação do valor da capacidade de suporte de solos e materiais granulares empregados em pavimentação O ensaio pode ser realizado de duas formas Moldandose um corpo de prova com teor de umidade próximo ao ótimo determinado previamente em ensaio de compactação Moldandose corpos de prova para o ensaio de compactação em teores de umidade crescentes com posterior ensaio de penetração desses mesmos corpos de prova obtendose simultaneamente os parâmetros de compactação e os valores de CBR A NBR 15115 ABNT 2004 utiliza o valor do CBR como parâmetro para emprego do agregado reciclado em pavimentação São fixados valores mínimos de acordo com a função estrutural do material no pavimento base subbase ou reforço de subleito Norma Parâmetro Base Subbase Reforço do subleito NBR 15115 ABNT 2004 ISC 80 c 20 12 Expansão 05 10 10 Quadro 2 Valores mínimos de ISC e máximos de expansão recomendados para emprego de agregado reciclado em camadas de pavimentos Fonte Norma NBR 15115 ABNT 2004 Petrarca e Galdiero 1984 realizaram uma avaliação contínua ao longo de seis anos sobre a utilização do ARC produzido de uma única usina de reciclagem em bases de pavimentos no Estado de Nova York EUA Segundo esses pesquisadores após uma quantidade expressiva de testes o ARC se mostrou consistente ao longo do tempo e cumpriu todos os requisitos necessários para um excelente desempenho bem acima das especificações mínimas para o emprego de materiais para bases granulares densas Esse material exibiu alta capacidade de suporte a média dos 157 testes de CBR foi de 148 13 Segundo FHWA 1997 o Índice de Suporte Califórnia típico dos agregados reciclados de concreto varia entre 94 a 148 3 RESULTADOS 31 ANÁLISE DE VIABILIDADE Para fazer uma análise sobre a viabilidade do uso de agregados de RCC nas camadas de base e subbase de rodovias a fim de verificar se os materiais apresentaram as características desejáveis de forma a se obter um produto final com propriedades adequadas de estabilidade e durabilidade escolheuse os agregados produzidos pela empresa Natureza Viva Reciclagem que fica localizada em VilaVelhaES Essa empresa recicla os agregados e vendem para empresas de pavimentação que desejam utilizar esse material em suas obras Para a análise de algumas características físicas do material vendido assim como o seu comportamento quando misturado são realizadas ensaios laboratoriais por outra empresa contratada pela Natureza Viva chamada Brascontec localizada no Bairro de FátimaSerraES Os dados dos ensaios foram fornecidos pela Natureza Viva para a posterior análise 311 Análise dos ensaios realizados para camada da base Para a camada de base foram realizados ensaios de uma mistura com 50 de brita 1 e 50 de solo brita com agregados reciclados devido a esta ser uma das composições mais utilizadas no estado por vir apresentando resultados satisfatórios em base de pavimentos A mistura possui composição granulométrica satisfazendo a faixa B de acordo com a NORMA do DNIT 1412010ES com o número N de tráfego de 5x106 calculado segundo a metodologia do USACE 14 3111 Ensaio de CBR ISC A empresa realizou o ensaio de CBR para a mistura a ser utilizada camada de base e obteve o Gráfico 2 Para a análise desse gráfico foram consultadas as determinações descritas pelo ensaio de Índice de Suporte Califórnia DNERME 04994 citadas na norma do DNIT 1412010ES Gráfico 2 Índice de Suporte Califórnia CBR para mistura utilizada na camada de base Fonte Brascontec 2015 Analisando o gráfico acima podese perceber que o Índice de Suporte Califórnia ISC ficou em 877 atendendo a exigência da norma DNIT 1412010ES que diz que para a camada de base o ISC deve ser 80 para Número de tráfego N 5x106 em base de pavimentação Também foi possível verificar que a umidade ótima ficou em 85 que é um valor considerado baixo o que seria outro fator favorável já que para misturas utilizadas na camada de base quanto menor a umidade ótima melhor Outro ponto favorável que a empresa forneceu foi o ensaio de limite de liquidez LL e o limite de plasticidade LP para essa mistura que apresentou resultados de zero para os dois limites mostrando que é uma mistura excelente para utilizar em camada de base segundo a norma DNER 12294 que determina que LL deve ser 15 menor ou igual a 25 e a norma DNERME 08294que determina que o LP deve ser menor ou igual a 6 3112 Expansão do solo A expansão do solo diferente dos índices de CBR não afeta diretamente no dimensionamento de pisos e pavimentos porém a sua avaliação é de extrema importância pois um solo potencialmente expansivo poderá provocar manifestações patológicas irreparáveis A empresa realizou o ensaio de expansão para a mistura a ser utilizada camada de base e obteve o Gráfico 3 Para a análise do gráfico abaixo foi observado as determinações citadas na norma do DNIT 1412010ES Gráfico 3 Expansão da mistura utilizada na camada de base Fonte Brascontec 2015 Analisando o gráfico anterior podese verificar que o valor da expansão dessa mistura para a base foi de 0 Segundo a norma do DNIT 1412010ES para a função estrutural da base de um pavimento a expansão do solo deve ser 05 o que mostrou que essa mistura com o agregado reciclado poderá tranquilamente ser utilizada na camada de base sem se preocupar com manifestações patológicas causadas por expansões do solo 16 312 Análise dos ensaios realizados para camada de subbase Para a camada de subbase foi escolhida uma amostra composta 100 de solo brita devido a ela ser uma das composições mais utilizadas no estado por vir apresentando resultados satisfatórios em subbase de pavimentos A mistura possui composição granulométrica satisfazendo a faixa C de acordo NORMA do DNIT 1412010ES com um número N de tráfego de 5x106 calculado segundo a metodologia do USACE 3121 Ensaio de CBR ISC A empresa realizou o ensaio de CBR para a mistura a ser utilizada camada de base e obteve o Gráfico 4 Para a análise desse gráfico foram consultadas as determinações descritas pelo ensaio de Índice de Suporte Califórnia DNERME 04994 citadas na norma do DNIT 1392010ES Gráfico 4 Índice de Suporte Califórnia CBR para mistura utilizada na camada de subbase Fonte Brascontec 2015 Analisando o gráfico acima podese perceber que o Índice de Suporte Califórnia ISC ficou em 478 atendendo a exigência da norma DNIT 1392010ES que diz que para a camada de subbase o ISC deve ser 20 para Número de tráfego N 17 5x106 em subbase de pavimentação além de ter obtido um valor de umidade ótima consideravelmente baixa de 103 o que é bom para o uso em camada de subbase 3122 Expansão do solo A empresa realizou o ensaio de expansão para a mistura a ser utilizada camada de base e obteve o Gráfico 5 Para a análise do gráfico abaixo foi observado as determinações citadas na norma do DNIT 1392010ES Gráfico 5 Expansão da mistura utilizada na camada de subbase Fonte Brascontec 2015 Analisando o gráfico anterior podese verificar que o valor da expansão dessa mistura para a subbase foi de 006 Segundo a norma do DNIT 1392010ES para a função estrutural da subbase de um pavimento a expansão do solo deve ser 1 o que mostrou que essa mistura com o agregado reciclado poderá tranquilamente ser utilizada na camada de subbase 32 ANÁLISE DE CUSTOS Foi realizada uma análise de custo tomando como base a obra de um estacionamento de um supermercado que foi executada no bairro Jardim Limoeiro 18 na SerraES onde foram utilizados agregados reciclados de concreto na base e sub base da pavimentação asfáltica Ressaltase que os custos referentes aos agregados naturais foram retirados da empresa Tervap Pitanga Mineração e Pavimentação Ltda localizada na Civit SerraES e os custos referentes aos ARC foram retirados da empresa Natureza Viva Reciclagem localizada em VilaVelha ES Considerandose que a área pavimentada foi de 10000m² e que a espessura da base e subbase foi de 10 cm respeitando as normas do DNIT 1392010ES e 1412010ES que diz que em base e subbase a espessura da camada compactada não deve ser inferior a 10 cm nem superior a 20 cm elaborouse as Tabelas 2 e 3 para fazer um comparativo de custos entre o agregado natural e o reciclado A Tabela 2 mostra qual seria o preço que a empresa gastaria para construir o pavimento se utilizassem somente agregado de origem natural nas camadas de base e subbase Tabela 2 Custo das Estruturas do Pavimento com agregados naturais Camada Material Espessura cm Custo m³ Área m² Área m³ Valor Total Base Brita 1 10 5500 Rm³ 10000 1000 R5500000 Sub base Pó de Pedra 10 3000 Rm³ 10000 1000 R3000000 Fonte Adaptado de Silva 2015 Analisando a tabela acima podese perceber que a empresa iria gastar R 8500000 reais para construir a base a subbase do pavimento utilizando agregado natural como Brita 1 e pó de pedra A Tabela 3 mostra qual seria o preço que a empresa gastaria para construir o pavimento se utilizassem somente agregado de origem reciclada nas camadas de base e subbase 19 Tabela 3 Custo das Estruturas do Pavimento com ARC Camada Material Espessura cm Custo m³ Área m² Área m³ Valor Total Base Brita 1 10 2000 Rm³ 10000 1000 R2000000 Sub base Pó de Pedra 10 2000 Rm³ 10000 1000 R2000000 Fonte Adaptado de Silva 2015 Analisando a tabela acima podese perceber que a empresa iria gastar R 4000000 reais para construir a base a subbase do pavimento utilizando agregado reciclado como Brita 1 e pó de pedra A seguir elaborouse a Tabela 4 onde foi incluído o preço que a empresa gastaria com o transporte para a retirada do material da empresa de reciclagem ou da pedreira até o local da obra O custo do transporte dos agregados convencionais é de R 1900m³ para brita corrida e R1500m³ para solo brita multiplicandose esses valores por 1000m³ da para obter o valor total gasto com transporte Já para encontrar o gasto com transporte dos agregados reciclados foi utilizado o fator R045X km x m³ e sabendo que do local da obra até o local de retirada dos agregados são de aproximadamente 30 km multiplicando esses valores 045x 30 x 1000 para brita e solo brita encontramos o valor total Tabela 4 Comparativo entre Agregados convencionais e ARC Material Brita Corrida Pó de Pedra Transporte Total Convencional R 5500000 R 3000000 R 3400000 R11900000 RDC R 2000000 R 2000000 R 2700000 R 6700000 Diferença R 3500000 R 1000000 R 700000 R 5200000 Redução de 6363 3333 2058 4370 Fonte Adaptado de Silva 2015 Analisando a tabela acima notase que optando por ultilizar os agregados reciclados de concreto a empresa conseguiu enxugar em seu orçamento R5200000 pois esses agregados são cerca de 4370 mais baratos que os agregados convencionais 20 4 CONCLUSÃO Os resultados desta pesquisa indicam que a utilização dos agregados reciclados de concreto na construção de base e subbase de pavimentos podem ser uma ótima alternativa em substituição aos agregados naturais tendo em vista que eles apresentaram resultados satisfatórios quanto às características e propriedades que são exigidas segundo as normas para conferir a um pavimento estabilidade e durabilidade A utilização deste tipo de agregado é tecnicamente viável não só devido às propriedades que eles apresentaram como também do ponto de vista econômico ambiental e social uma vez que sua utilização reduz consideravelmente o preço deste tipo de obra e proporciona ao meio ambiente inúmeros benefícios em razão da redução da exploração do agregado natural de jazidas minerais e destinação apropriada dos mesmos que na maioria das vezes são descartados em aterros e depósitos poluindo o meio ambiente Sendo o Brasil um país onde boa parte do sistema viário ainda não é pavimentado e diante de todos os benefícios que o uso dos agregados reciclados de concreto apresentaram a sua utilização ainda precisa ser incentivada haja visto que mesmo com inúmeras possibilidades de aplicação e com alguns avanços normativos o seu uso ainda não é muito difundido 21 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 1511204 Resíduos de construção e resíduos volumosos Áreas de transbordo e triagem Diretrizes para projeto implantação e operação Rio de Janeiro 2004 NBR 1511304 Resíduos sólidos da construção civil e resíduos inertes Aterros Diretrizes para projeto implantação e operação Rio de Janeiro 2004 NBR 1511404 Resíduos sólidos da construção civil Áreas de reciclagem Diretrizes para projeto implantação e operação Rio de Janeiro 2004 NBR 1511504 Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil Execução de camadas de pavimentação Procedimentos Rio de Janeiro 2004 NBR 1511604 Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural Rio de Janeiro 2004 BERNUCCI Liedi B et al Pavimentação asfáltica Formação básica para engenheiros 504 f PETROBRAS ABEDA Rio de Janeiro 2006 BRASILEIRO Luzana L Utilização de Agregados Reciclados Provenientes de RCD em Substituição ao Agregado Natural no Concreto Asfáltico 118p Dissertação Universidade Federal do Piauí Teresina PI 2013 BODI J BRITO FILHO J A ALMEIDA S Utilização de entulho de construção civil reciclado na pavimentação urbana In 29ª Reunião Anual de Pavimentação Rio de Janeiro 1995 CARNEIRO Alex P et al Reciclagem de Entulho para a produção de materiais de construção Projeto Entulho Bom Salvador Editora UFBA 142186 2001 CATAPRETA C A A PEREIRA J C ALMEIDA A H Avaliação do desempenho das Usinas de Reciclagem de Resíduos de Construção Civil de Belo Horizonte Brasil XXXI Congresso Interamericano AIDIS Santiago 2008 CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE CONAMA Destinação final de Resíduos da Construção Civil Resolução nº307 de 05 de julho de 2002 DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DNIT DNIT 1392010 Pavimentação Subbase estabilizada granulometricamente Especificação de Serviço Espirito Santo 2010 DNIT 1372010 Pavimentação Regularização do subleito Especificação de Serviço Espirito Santo 2010 DNIT 1412010 Pavimentação Base estabilizada granulometricamente Especificação de Serviço Espirito Santo 2010 22 DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM DNERME NORMA 13394 Misturas betuminosas determinação do módulo de resiliência Rio de Janeiro 2009 DNERME 04994 Solos Determinação do Índice de Suporte Califórnia utilizando amostras não trabalhadas Rio de Janeiro 1994 DNERME 8294 Solos Determinação do Limite de Plasticidade Rio de Janeiro 1994 DNERME 12294 Solos Determinação do Limite de Liquidez Método de referência e Método expedito Rio de Janeiro 1994 FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION US DEPARTMENT OF TRANSPORTATION FHWA User Guidelines for Waste and Byproduct Materials in Pavement Construction Publication Number FHWARD97148 United States 1997 GRUBBA David C R P Estudo do comportamento mecânico de um agregado reciclado de concreto para utilização na construção rodoviária 163p Dissertação Universidade de São Paulo São Carlos 2009 GONÇALVES Rodrigo DC Agregados Reciclados de Resíduos de Concreto Um novo material para dosagens estruturais 148p Dissertação Universidade de São Paulo São Carlos 2001 HANSEN Torben C Recycled of demolished concrete and masonry 316p London Chapman Hall 1992 MENDES T A REZENDE L R OLIVEIRA J C GUIMARÃES R C CARVALHO J C VEIGAS R Parâmetros de uma pista experimental executada com entulho reciclado In 35ª Reunião Anual de Pavimentação Rio de Janeiro 2004 OLIVEIRA José C Indicadores de Potencialidades e desempenho de agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil em pavimentos flexíveis 167p Tese doutorado Universidade de Brasília Brasília 2007 PETRARCA Richard W GALDIERO Vincent A Summary of testing of recycled crushed concrete Transportation Research Record 973p 1984 PINTO Tarcísio de P Metodologia para a gestão diferenciada de resíduos sólidos da construção urbana São Paulo 1999
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1 RESÍDUOS SÓLIDOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL UTILIZAÇÃO DE AGREGADOS RECICLADOS EM BASE E SUBBASE DE PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA Ana Carolline de Souza Fontes¹ Daiana Valt Nepomuceno² Jaqueline da Silva Pereira Batista³ RESUMO O presente artigo tem como objetivo o estudo da utilização de agregado reciclado de resíduo sólido da construção civil em camadas de pavimentos em comparação com a utilização de agregados convencionais Foram realizadas pesquisas bibliográficas sobre o uso de agregados reciclados de resíduos da construção civil em pavimentação como uma alternativa para reduzir a disposição inadequada destes materiais no meio ambiente como também reduzir os custos de construções desse tipo de obra As principais etapas do processo foram a caracterização do solo e do agregado reciclado os ensaios de granulometria e de Índice de Suporte Califórnia CBR aplicados no solo e ressaltar a importância da mistura soloagregado reciclado visando atender as exigências de qualidade e as especificações das normas técnicas vigentes Para a análise de custo de utilização foram elaboradas tabelas utilizando como base os custos referentes aos agregados naturais retirados da empresa Tervap Pitanga Mineração e Pavimentação Ltda localizada na Civit SerraES e os custos referentes aos agregados reciclados foram retirados da empresa Natureza Viva Reciclagem localizada em VilaVelha ES Diante dos dados apresentados o estudo indica que o uso do agregado reciclado pode ser uma alternativa além de econômica e tecnicamente viável para utilização em camada de base e subbase de pavimentação asfáltica ela é também uma alternativa sustentável pois com o uso dos agregados reciclados se evita a exploração de jazidas naturais e consequentemente dando um fim apropriado para esse material podese evitar o uso de aterros e a degradação do meio ambiente Palavraschaves Agregados reciclados RCC Base e subbase Pavimentação ¹ Graduando em Engenharia Civil pela Faculdade Capixaba da Serra Multivix SerraES ² Graduação em Engenharia Civil pela UFES Universidade Federal do Espirito Santo ³ Graduando em Engenharia Civil pela Faculdade Capixaba da Serra Multivix SerraES 2 1 INTRODUÇÃO A Indústria da Construção Civil tem exercido um papel importante no desenvolvimento econômico e social do Brasil se destacando na economia brasileira e sendo a responsável por uma boa parcela do PIB do país No entanto ela também é responsável por inúmeros impactos ambientais por ser uma das principais geradoras de resíduos de construção civil RCC proveniente de construções e demolições que na maioria das vezes são depositados irregularmente na malha urbana Apesar do desenvolvimento econômico que as atividades de construção civil trazem a uma região devido ao número de empregos gerados da viabilização de moradias geração de renda e infraestrutura fazse necessário uma política abrangente para fiscalizar a quantidade de resíduos que são descartados diariamente de forma irregular e sempre que possível o seu reaproveitamento pois a má destinação desses resíduos afetam diretamente o meio ambiente provocando a degradação de áreas de mananciais e de preservação assoreamento de rios e córregos entupimento de bueiros degradação de áreas urbanas entre outros efeitos indesejados como problemas de saúde pública que ocorrem com a proliferação de vetores de doenças PINTO 1999 Paralelamente a isso a reciclagem de entulhos está se tornando uma alternativa em vários setores da construção civil já que o RCC após passar por um processo de reciclagem pode ser empregado nas mais diferentes aplicações como por exemplo na confecção de elementos prémoldados ou na e na execução de camadas de pavimentação Segundo Carneiro 2001 o seu uso em camadas de pavimentos urbanos tem sido uma das maneiras mais difundidas para o seu fim dentro da construção civil Geralmente os agregados reciclados são classificados de acordo com a sua constituição predominante em dois grupos agregados mistos e agregados reciclados de concreto ARC sendo este último considerado mais nobre e homogêneo por apresentar em sua constituição mais de 90 de resíduos de concreto argamassa e materiais pétreos Na pavimentação os ARC podem ser 3 usados tanto na massa asfáltica dos pavimentos flexíveis quanto no concreto dos pavimentos rígidos contudo sua destinação mais usual é para construção de camadas de base e subbase GRUBBA 2009 Mesmo a utilização desses agregados trazendo inúmeros benefícios econômicos e ambientais o seu uso ainda é pouco difundido no Brasil o objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade técnica e econômica da utilização desses materiais e relacionar suas principais características e propriedades em relação ao agregado natural quando utilizados em base e subbase de pavimentação asfáltica Este artigo foi desenvolvido com base em pesquisas bibliográficas leitura de artigos monografias e dissertações a cerca dos principais assuntos que envolvem o tema do trabalho tais como reciclagem de agregados provenientes de resíduos de construção civil aplicações dos agregados reciclados no concreto e a reutilização para camadas de base e subbase de pavimentos asfálticos além da análise dos ensaios de laboratório fornecidos pela empresa Brascontec com base nas normas do DNIT 1392010ES e 1412010ESD 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 21 CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS 211 Classificação segundo a NBR 10004 Conforme a classificação dos resíduos sólidos segundo a NBR 10004 ABNT 2004a é feito uma relação entre a composição do resíduo e listagens de resíduos e substâncias em que são conhecidos os impactos a saúde e ao meio ambiente Essa norma enquadra os resíduos em dois grupos a Resíduos de Classe I Perigosos b Resíduos de Classe II Não Perigosos A classe II ainda é dividida em dois subgrupos Resíduos de Classe IIA Não inertes Resíduos de Classe IIB Inertes 4 212 Classificação Segundo o CONAMA Segundo a resolução n 307 do CONAMA 2002 os Resíduos de Construção e Demolição RCD são gerados a partir de reformas construção reparos e demolições de obras de construção civil chamados entulhos de obras que tem em sua composição tijolos madeira concreto solos fiação entre outros materiais Ainda segundo esta mesma resolução os entulhos devem ser classificados de acordo com sua composição sendo Classe A B C D Classe A São os resíduos com maior potencial de reutilização e reciclagem São provenientes de reparos ou construção de elementos cerâmicos como placas de pisos cerâmicos argamassa e concreto E ainda entulhos vindos de demolição ou produção de peças prémoldadas fabricadas in loco ou seja dentro do canteiro de obras Classe B Esses resíduos podem ser reciclados porém com destinações diferentes como vidros papelões plásticos madeiras e metais Classe C São os resíduos sólidos cuja recuperação ou reciclagem ainda não apresentam tecnologias e aplicações viáveis Classe D São resíduos perigosos oriundos do processo de construção tais como tintas solventes óleos e outros ou aqueles contaminados ou prejudiciais à saúde oriundos de demolições reformas e reparos de clínicas radiológicas instalações industriais e outros bem como telhas e demais objetos e materiais que contenham amianto ou outros produtos nocivos à saúde Existem quatro classes as quais os resíduos sólidos se encaixam e diante dos dados e informações de cada classe é possível identificar que a composição dos RCC Resíduos de Construção Civil que podem ser reciclados para posterior utilização em base e subbase de pavimentação asfáltica estão contidas na Classe A composta por componentes cerâmicos argamassa e concreto exceto o solo 5 22 Composição de RCC A composição dos resíduos de construção varia muito de um lugar para outro ela é dependente das características específicas de cada região da cultura como técnicas construtivas e matérias primas disponíveis No Brasil segundo Grubba 2009 a maior parte desses resíduos é composta por materiais inertes e recicláveis como restos de argamassas concretos agregados pétreos e materiais cerâmicos A titulo de exemplificação o Gráfico 1 apresenta a constituição dos RCC na cidade de SalvadorBA De acordo com Carneiro 2001 os resíduos de construção civil desta cidade apresentam em sua composição 94 de materiais com alto potencial de reciclagem Gráfico 1 Representação dos RCC na cidade de SalvadorBA Fonte Carneiro 2001 23 RECICLAGEM DE RCC NO BRASIL No Brasil até o ano de 2002 não existiam políticas públicas para os resíduos gerados pelo setor da construção civil Em 05 de Julho de 2002 entrou em vigor a Resolução nº 307 do Conselho Nacional de Meio Ambiente CONAMA 6 A Resolução CONAMA nº 307 2002 especifica que resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados de resíduos sólidos da construção civil chamados popularmente de entulho de obra são os resíduos provenientes de construções reformas reparos ou demolições que contém tijolos blocos cerâmicos concreto em geral rocha argamassas telhas pavimentos asfálticos entre outros que são classificados como classe A Deve ser evitada a presença de solos madeiras vidros plásticos gessos forros tubulações fiações elétricas e papéis ou quaisquer materiais orgânicos ou não inertes classificados como classe B C e D e denominados como contaminantes ou indesejáveis No Brasil a separação destes contaminantes é feita de forma manual o que implica em uma remoção não completa resultando em pequenas frações ainda presentes no agregado reciclado Segundo Brasileiro 2013 esta resolução atribui responsabilidades tanto para o poder público quanto para a iniciativa privada As empresas privadas de construção que são grandes geradoras do resíduo Classe A devem desenvolver projetos de gerenciamento específicos e o poder público deve oferecer uma rede de coleta e destinação ambientalmente correta para os pequenos geradores responsáveis por reformas e autoconstruções que são incapazes de implementar uma autogestão Outro avanço com relação a reciclagem de resíduos de construção civil no Brasil é decorrente da publicação pela Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT em 2004 de normas específicas relativas a sua gestão e seu emprego a quais são citadas a seguir NBR 15112 Resíduos da Construção Civil e resíduos volumosos Áreas de transbordo e triagem Diretrizes para projeto implantação e operação NBR 15113 Resíduos Sólidos e resíduos inertes Aterros Diretrizes para projeto implantação e operação NBR 15114 Resíduos Sólidos da Construção Civil Áreas de Reciclagem Diretrizes para projeto implantação e operação NBR15115 Agregados de Resíduos Sólidos da Construção Civil Execução de camadas de pavimentação Procedimentos NBR 15116 Agregados Reciclados de Resíduos Sólidos da Construção Civil Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural Requisitos 7 A primeira usina recicladora foi montada em São Paulo em novembro de 1991 Essa localizavase em uma área de 20000m² em Itatinga no bairro de Santo Amaro zona Sul do município com capacidade para reciclar até 700m³ por dia O material era produzido para a pavimentação de vias públicas Mesmo não tendo sido a primeira cidade brasileira a aderir Belo Horizonte é referência fundamental na gestão dos RDC Atualmente a prefeitura municipal deste município disponibiliza a população três estações de reciclagem de entulho A primeira a do Estoril começou a funcionar em novembro de 1995 a segunda a de Pampulha foi implantada em 1996 e a terceira a da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos CTRS iniciou suas operações em 2006 De acordo com Catapreta et al 2008 essas unidades juntas têm capacidade nominal para reciclarem juntas aproximadamente 1000 toneladas de resíduos por dia 24 PAVIMENTO FLEXÍVEL CONSIDERAÇÕES GERAIS 241 Camadas Constituintes Pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas construída sobre superfície final de terraplenagem e destinada técnica e economicamente a resistir aos esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de rolamento com conforto economia e segurança BERNUCCI 2008 Na pavimentação flexível estão em geral as camadas de base subbase e de reforço do subleito conforme mostra a Figura 1 Base camada de pavimentação destinada a resistir aos esforços verticais oriundos dos veículos distribuindoos adequadamente à camada subjacente executada sobre a subbase subleito ou reforço do subleito devidamente regularizado e compactado Os materiais constituintes são solos mistura de solos e materiais britados DNIT 1412010ES 8 Sub base camada de pavimentação complementar à base e com as mesmas funções desta executada sobre o subleito ou reforço do subleito devidamente compactado e regularizado Os materiais constituintes são solos mistura de solos e materiais britados DNIT 1392010ES Reforço do Subleito operação destinada a conformar o leito estradal transversal e longitudinalmente obedecendo às larguras e cotas constantes das notas de serviço de regularização de terraplenagem do projeto compreendendo cortes ou aterros até 20 cm de espessura Os materiais constituintes são solos ou mistura de solos DNIT 1372010ES Figura 1 Camadas constituintes dos pavimentos Fonte DNIT 2006 p106 242 Emprego de agregados reciclados de RCC em pavimentação O uso de agregados reciclados de construção civil em base e subbase de pavimentação asfáltica apresenta inúmeras vantagens econômicas sociais e ambientais segundo Carneiro et al 2001 essa tem sido uma das maneiras mais difundidas para o seu fim No Brasil desde a década de 80 vem sendo realizado experiências de aplicação do resíduo sólido de construção civil como material de pavimentação porém sem estudos sistemáticos e monitoramentos periódicos 9 2421 Experiência em SP No município de São Paulo os agregados de construção civil já eram utilizados em revestimentos primários de subleitos urbanos antes mesmo de existirem as usinas recicladoras Entretanto a primeira obra com acompanhamento técnico ocorreu em 1984 na Rua Gervásio da Costa região oeste da cidade de São Paulo onde o agregado foi empregado no reforço do subleito e que segundo BODI et al 1995 apresentou um excelente desempenho No início da década de 90 foi instalada a primeira recicladora no país pela PMSP Prefeitura do Município de São Paulo No final de 2004 iniciouse a pavimentação do sistema viário do novo campus da USP na zona Leste USPLeste seguindo um projeto inovador de Pavimento Ecológico com o emprego de materiais reciclados em toda sua estrutura As camadas de base e a subbase do Pavimento Ecológico da USPLeste foram feitas com agregado reciclado de resíduo sólido de construção civil e seu revestimento foi executado com asfalto modificado com borracha moída de pneu o chamado asfaltoborracha Ainda em São Paulo na cidade de São Carlos desde 2005 uma usina de triagem e reciclagem de RDC que teve como objetivo principal acabar com os depósitos irregulares de resíduos em córregos e áreas verdes e fornecer o agregado utilizado na subbase e pisos intertravados para a pavimentação 2422 Experiência em Goiânia Foi construída em Goiânia na Rua dos Ciprestes no final de 2003 uma pista experimental empregando uma mistura de agregados reciclados de resíduos de construção civil com um solo argiloso em suas camadas de base e subbase A construção foi realizada através de uma parceria da Prefeitura Municipal de Goiânia Universidade de Brasília Universidade Federal de Goiás e empresas da região como parte integrante do programa municipal de gerenciamento de resíduos sólidos da construção civil OLIVEIRA 2007 10 A mistura foi proporcionada combinando três frações granulométricas com um solo argiloso retirado do próprio local De acordo com Mendes et al 2004 a pista experimental tem um comprimento de 100m e a parte construída de RCC tem 50m A Tabela 1 mostra algumas características do trecho experimental de Goiânia Tabela 1 Característica da Pista Experimental de Goiânia CAMADA ENERGIA DE COMPACTAÇÃO ESPESSURA COMPOSIÇÃO Revestimento 5 CBUQ Base Intermediária 15 25 de Brita 19 mm 25 de brita 95mm 25 de areia e 25 de argila SubBase Intermediária 15 33 de Brita 19 mm 33 de brita 95mm 17 de areia e 17 de argila Fonte Adaptado de Mendes et al 2004 Em novembro de 2004 a pista foi liberada para tráfego e o monitoramento de campo foi iniciado Oliveira 2007 relata que depois de decorridos dois anos e nove meses de ação do tráfego a pista experimental não apresentou defeitos superficiais nem deformações que comprometessem a estrutura e a funcionalidade 25 AGREGADOS RECICLADOS DE CONCRETO ARC Entre os vários tipos de resíduos gerados pela indústria da construção civil estão os resíduos de concreto Estes resíduos segundo Gonçalves 2001 possuem maior potencial de reutilização devido principalmente ao conhecimento de suas características básicas fck idade etc e os principais geradores de resíduos de concreto são as fábricas de prémoldados as demolições de construções e de pavimentos rodoviários de concreto e as usinas de concreto prémisturado Os agregados reciclados de concreto ARC possuem algumas características diferentes a dos agregados naturais que estão principalmente relacionadas com á quantidade de argamassa aderida na superfície do concreto Contudo eles são os mais utilizados em pavimentação 11 251 Propriedades físicas dos agregados reciclados de concreto Segundo Grubba 2009 para utilização dos agregados RCC na pavimentação alguns ensaios de caracterização são importantes e as principais características físicas desses agregados são absorção densidade e abrasão Los Angeles Absorção está relacionado com a quantidade de água que é absorvida pelo agregado O agregado reciclado de concreto apresenta maior absorção que os agregados naturais de acordo com Saeed et al 2007 varia de 2 a 6 para agregados reciclados graúdos e de 4 a 8 para miúdos Massa Específica é a densidade do agregado sem nenhum vazio ou seja não inclui poros permeáveis e não possui espaço entre os grãos A massa específica dos agregados reciclados é em geral inferior a dos agregados naturais Segundo Hansen 1992 a massa específica dos agregados reciclados de concreto é de 5 a 10 mais baixa que os agregados que os originaram devido á significativa presença de argamassa Abrasão Los Angeles É o desgaste sofrido pelo agregado quando colocado na máquina Los Angeles juntamente com uma carga abrasiva submetido a um determinado número de revoluções desta máquina á velocidade de 30 a 33rpm Geralmente a abrasão Los Angeles dos ARC é maior que a dos reciclados naturais porém bem inferior aos valores observados em agregados mistos GRUBBA 2009 De acordo com FHWA 1997 os valores típicos deste parâmetro variam entre 20 a 45 O Quadro 1 mostra um resumo do comparativo das principais propriedades físicas de um agregado natural e um agregado reciclado da construção civil Propriedades Físicas Agregado Natural Agregado Reciclado Absorção Menor Maior Densidade Maior Menor Abrasão Los Angeles Menor Maior Quadro 1 Comparação de propriedades físicas entre agregados reciclados e agregados naturais Fonte Adaptado de Grubba 2009 12 252 Índice de Suporte Califórnia CBR O índice de suporte Califórnia ISC em inglês California Bearing Ratio CBR consiste na determinação do valor da capacidade de suporte de solos e materiais granulares empregados em pavimentação O ensaio pode ser realizado de duas formas Moldandose um corpo de prova com teor de umidade próximo ao ótimo determinado previamente em ensaio de compactação Moldandose corpos de prova para o ensaio de compactação em teores de umidade crescentes com posterior ensaio de penetração desses mesmos corpos de prova obtendose simultaneamente os parâmetros de compactação e os valores de CBR A NBR 15115 ABNT 2004 utiliza o valor do CBR como parâmetro para emprego do agregado reciclado em pavimentação São fixados valores mínimos de acordo com a função estrutural do material no pavimento base subbase ou reforço de subleito Norma Parâmetro Base Subbase Reforço do subleito NBR 15115 ABNT 2004 ISC 80 c 20 12 Expansão 05 10 10 Quadro 2 Valores mínimos de ISC e máximos de expansão recomendados para emprego de agregado reciclado em camadas de pavimentos Fonte Norma NBR 15115 ABNT 2004 Petrarca e Galdiero 1984 realizaram uma avaliação contínua ao longo de seis anos sobre a utilização do ARC produzido de uma única usina de reciclagem em bases de pavimentos no Estado de Nova York EUA Segundo esses pesquisadores após uma quantidade expressiva de testes o ARC se mostrou consistente ao longo do tempo e cumpriu todos os requisitos necessários para um excelente desempenho bem acima das especificações mínimas para o emprego de materiais para bases granulares densas Esse material exibiu alta capacidade de suporte a média dos 157 testes de CBR foi de 148 13 Segundo FHWA 1997 o Índice de Suporte Califórnia típico dos agregados reciclados de concreto varia entre 94 a 148 3 RESULTADOS 31 ANÁLISE DE VIABILIDADE Para fazer uma análise sobre a viabilidade do uso de agregados de RCC nas camadas de base e subbase de rodovias a fim de verificar se os materiais apresentaram as características desejáveis de forma a se obter um produto final com propriedades adequadas de estabilidade e durabilidade escolheuse os agregados produzidos pela empresa Natureza Viva Reciclagem que fica localizada em VilaVelhaES Essa empresa recicla os agregados e vendem para empresas de pavimentação que desejam utilizar esse material em suas obras Para a análise de algumas características físicas do material vendido assim como o seu comportamento quando misturado são realizadas ensaios laboratoriais por outra empresa contratada pela Natureza Viva chamada Brascontec localizada no Bairro de FátimaSerraES Os dados dos ensaios foram fornecidos pela Natureza Viva para a posterior análise 311 Análise dos ensaios realizados para camada da base Para a camada de base foram realizados ensaios de uma mistura com 50 de brita 1 e 50 de solo brita com agregados reciclados devido a esta ser uma das composições mais utilizadas no estado por vir apresentando resultados satisfatórios em base de pavimentos A mistura possui composição granulométrica satisfazendo a faixa B de acordo com a NORMA do DNIT 1412010ES com o número N de tráfego de 5x106 calculado segundo a metodologia do USACE 14 3111 Ensaio de CBR ISC A empresa realizou o ensaio de CBR para a mistura a ser utilizada camada de base e obteve o Gráfico 2 Para a análise desse gráfico foram consultadas as determinações descritas pelo ensaio de Índice de Suporte Califórnia DNERME 04994 citadas na norma do DNIT 1412010ES Gráfico 2 Índice de Suporte Califórnia CBR para mistura utilizada na camada de base Fonte Brascontec 2015 Analisando o gráfico acima podese perceber que o Índice de Suporte Califórnia ISC ficou em 877 atendendo a exigência da norma DNIT 1412010ES que diz que para a camada de base o ISC deve ser 80 para Número de tráfego N 5x106 em base de pavimentação Também foi possível verificar que a umidade ótima ficou em 85 que é um valor considerado baixo o que seria outro fator favorável já que para misturas utilizadas na camada de base quanto menor a umidade ótima melhor Outro ponto favorável que a empresa forneceu foi o ensaio de limite de liquidez LL e o limite de plasticidade LP para essa mistura que apresentou resultados de zero para os dois limites mostrando que é uma mistura excelente para utilizar em camada de base segundo a norma DNER 12294 que determina que LL deve ser 15 menor ou igual a 25 e a norma DNERME 08294que determina que o LP deve ser menor ou igual a 6 3112 Expansão do solo A expansão do solo diferente dos índices de CBR não afeta diretamente no dimensionamento de pisos e pavimentos porém a sua avaliação é de extrema importância pois um solo potencialmente expansivo poderá provocar manifestações patológicas irreparáveis A empresa realizou o ensaio de expansão para a mistura a ser utilizada camada de base e obteve o Gráfico 3 Para a análise do gráfico abaixo foi observado as determinações citadas na norma do DNIT 1412010ES Gráfico 3 Expansão da mistura utilizada na camada de base Fonte Brascontec 2015 Analisando o gráfico anterior podese verificar que o valor da expansão dessa mistura para a base foi de 0 Segundo a norma do DNIT 1412010ES para a função estrutural da base de um pavimento a expansão do solo deve ser 05 o que mostrou que essa mistura com o agregado reciclado poderá tranquilamente ser utilizada na camada de base sem se preocupar com manifestações patológicas causadas por expansões do solo 16 312 Análise dos ensaios realizados para camada de subbase Para a camada de subbase foi escolhida uma amostra composta 100 de solo brita devido a ela ser uma das composições mais utilizadas no estado por vir apresentando resultados satisfatórios em subbase de pavimentos A mistura possui composição granulométrica satisfazendo a faixa C de acordo NORMA do DNIT 1412010ES com um número N de tráfego de 5x106 calculado segundo a metodologia do USACE 3121 Ensaio de CBR ISC A empresa realizou o ensaio de CBR para a mistura a ser utilizada camada de base e obteve o Gráfico 4 Para a análise desse gráfico foram consultadas as determinações descritas pelo ensaio de Índice de Suporte Califórnia DNERME 04994 citadas na norma do DNIT 1392010ES Gráfico 4 Índice de Suporte Califórnia CBR para mistura utilizada na camada de subbase Fonte Brascontec 2015 Analisando o gráfico acima podese perceber que o Índice de Suporte Califórnia ISC ficou em 478 atendendo a exigência da norma DNIT 1392010ES que diz que para a camada de subbase o ISC deve ser 20 para Número de tráfego N 17 5x106 em subbase de pavimentação além de ter obtido um valor de umidade ótima consideravelmente baixa de 103 o que é bom para o uso em camada de subbase 3122 Expansão do solo A empresa realizou o ensaio de expansão para a mistura a ser utilizada camada de base e obteve o Gráfico 5 Para a análise do gráfico abaixo foi observado as determinações citadas na norma do DNIT 1392010ES Gráfico 5 Expansão da mistura utilizada na camada de subbase Fonte Brascontec 2015 Analisando o gráfico anterior podese verificar que o valor da expansão dessa mistura para a subbase foi de 006 Segundo a norma do DNIT 1392010ES para a função estrutural da subbase de um pavimento a expansão do solo deve ser 1 o que mostrou que essa mistura com o agregado reciclado poderá tranquilamente ser utilizada na camada de subbase 32 ANÁLISE DE CUSTOS Foi realizada uma análise de custo tomando como base a obra de um estacionamento de um supermercado que foi executada no bairro Jardim Limoeiro 18 na SerraES onde foram utilizados agregados reciclados de concreto na base e sub base da pavimentação asfáltica Ressaltase que os custos referentes aos agregados naturais foram retirados da empresa Tervap Pitanga Mineração e Pavimentação Ltda localizada na Civit SerraES e os custos referentes aos ARC foram retirados da empresa Natureza Viva Reciclagem localizada em VilaVelha ES Considerandose que a área pavimentada foi de 10000m² e que a espessura da base e subbase foi de 10 cm respeitando as normas do DNIT 1392010ES e 1412010ES que diz que em base e subbase a espessura da camada compactada não deve ser inferior a 10 cm nem superior a 20 cm elaborouse as Tabelas 2 e 3 para fazer um comparativo de custos entre o agregado natural e o reciclado A Tabela 2 mostra qual seria o preço que a empresa gastaria para construir o pavimento se utilizassem somente agregado de origem natural nas camadas de base e subbase Tabela 2 Custo das Estruturas do Pavimento com agregados naturais Camada Material Espessura cm Custo m³ Área m² Área m³ Valor Total Base Brita 1 10 5500 Rm³ 10000 1000 R5500000 Sub base Pó de Pedra 10 3000 Rm³ 10000 1000 R3000000 Fonte Adaptado de Silva 2015 Analisando a tabela acima podese perceber que a empresa iria gastar R 8500000 reais para construir a base a subbase do pavimento utilizando agregado natural como Brita 1 e pó de pedra A Tabela 3 mostra qual seria o preço que a empresa gastaria para construir o pavimento se utilizassem somente agregado de origem reciclada nas camadas de base e subbase 19 Tabela 3 Custo das Estruturas do Pavimento com ARC Camada Material Espessura cm Custo m³ Área m² Área m³ Valor Total Base Brita 1 10 2000 Rm³ 10000 1000 R2000000 Sub base Pó de Pedra 10 2000 Rm³ 10000 1000 R2000000 Fonte Adaptado de Silva 2015 Analisando a tabela acima podese perceber que a empresa iria gastar R 4000000 reais para construir a base a subbase do pavimento utilizando agregado reciclado como Brita 1 e pó de pedra A seguir elaborouse a Tabela 4 onde foi incluído o preço que a empresa gastaria com o transporte para a retirada do material da empresa de reciclagem ou da pedreira até o local da obra O custo do transporte dos agregados convencionais é de R 1900m³ para brita corrida e R1500m³ para solo brita multiplicandose esses valores por 1000m³ da para obter o valor total gasto com transporte Já para encontrar o gasto com transporte dos agregados reciclados foi utilizado o fator R045X km x m³ e sabendo que do local da obra até o local de retirada dos agregados são de aproximadamente 30 km multiplicando esses valores 045x 30 x 1000 para brita e solo brita encontramos o valor total Tabela 4 Comparativo entre Agregados convencionais e ARC Material Brita Corrida Pó de Pedra Transporte Total Convencional R 5500000 R 3000000 R 3400000 R11900000 RDC R 2000000 R 2000000 R 2700000 R 6700000 Diferença R 3500000 R 1000000 R 700000 R 5200000 Redução de 6363 3333 2058 4370 Fonte Adaptado de Silva 2015 Analisando a tabela acima notase que optando por ultilizar os agregados reciclados de concreto a empresa conseguiu enxugar em seu orçamento R5200000 pois esses agregados são cerca de 4370 mais baratos que os agregados convencionais 20 4 CONCLUSÃO Os resultados desta pesquisa indicam que a utilização dos agregados reciclados de concreto na construção de base e subbase de pavimentos podem ser uma ótima alternativa em substituição aos agregados naturais tendo em vista que eles apresentaram resultados satisfatórios quanto às características e propriedades que são exigidas segundo as normas para conferir a um pavimento estabilidade e durabilidade A utilização deste tipo de agregado é tecnicamente viável não só devido às propriedades que eles apresentaram como também do ponto de vista econômico ambiental e social uma vez que sua utilização reduz consideravelmente o preço deste tipo de obra e proporciona ao meio ambiente inúmeros benefícios em razão da redução da exploração do agregado natural de jazidas minerais e destinação apropriada dos mesmos que na maioria das vezes são descartados em aterros e depósitos poluindo o meio ambiente Sendo o Brasil um país onde boa parte do sistema viário ainda não é pavimentado e diante de todos os benefícios que o uso dos agregados reciclados de concreto apresentaram a sua utilização ainda precisa ser incentivada haja visto que mesmo com inúmeras possibilidades de aplicação e com alguns avanços normativos o seu uso ainda não é muito difundido 21 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 1511204 Resíduos de construção e resíduos volumosos Áreas de transbordo e triagem Diretrizes para projeto implantação e operação Rio de Janeiro 2004 NBR 1511304 Resíduos sólidos da construção civil e resíduos inertes Aterros Diretrizes para projeto implantação e operação Rio de Janeiro 2004 NBR 1511404 Resíduos sólidos da construção civil Áreas de reciclagem Diretrizes para projeto implantação e operação Rio de Janeiro 2004 NBR 1511504 Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil Execução de camadas de pavimentação Procedimentos Rio de Janeiro 2004 NBR 1511604 Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural Rio de Janeiro 2004 BERNUCCI Liedi B et al Pavimentação asfáltica Formação básica para engenheiros 504 f PETROBRAS ABEDA Rio de Janeiro 2006 BRASILEIRO Luzana L Utilização de Agregados Reciclados Provenientes de RCD em Substituição ao Agregado Natural no Concreto Asfáltico 118p Dissertação Universidade Federal do Piauí Teresina PI 2013 BODI J BRITO FILHO J A ALMEIDA S Utilização de entulho de construção civil reciclado na pavimentação urbana In 29ª Reunião Anual de Pavimentação Rio de Janeiro 1995 CARNEIRO Alex P et al Reciclagem de Entulho para a produção de materiais de construção Projeto Entulho Bom Salvador Editora UFBA 142186 2001 CATAPRETA C A A PEREIRA J C ALMEIDA A H Avaliação do desempenho das Usinas de Reciclagem de Resíduos de Construção Civil de Belo Horizonte Brasil XXXI Congresso Interamericano AIDIS Santiago 2008 CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE CONAMA Destinação final de Resíduos da Construção Civil Resolução nº307 de 05 de julho de 2002 DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DNIT DNIT 1392010 Pavimentação Subbase estabilizada granulometricamente Especificação de Serviço Espirito Santo 2010 DNIT 1372010 Pavimentação Regularização do subleito Especificação de Serviço Espirito Santo 2010 DNIT 1412010 Pavimentação Base estabilizada granulometricamente Especificação de Serviço Espirito Santo 2010 22 DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM DNERME NORMA 13394 Misturas betuminosas determinação do módulo de resiliência Rio de Janeiro 2009 DNERME 04994 Solos Determinação do Índice de Suporte Califórnia utilizando amostras não trabalhadas Rio de Janeiro 1994 DNERME 8294 Solos Determinação do Limite de Plasticidade Rio de Janeiro 1994 DNERME 12294 Solos Determinação do Limite de Liquidez Método de referência e Método expedito Rio de Janeiro 1994 FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION US DEPARTMENT OF TRANSPORTATION FHWA User Guidelines for Waste and Byproduct Materials in Pavement Construction Publication Number FHWARD97148 United States 1997 GRUBBA David C R P Estudo do comportamento mecânico de um agregado reciclado de concreto para utilização na construção rodoviária 163p Dissertação Universidade de São Paulo São Carlos 2009 GONÇALVES Rodrigo DC Agregados Reciclados de Resíduos de Concreto Um novo material para dosagens estruturais 148p Dissertação Universidade de São Paulo São Carlos 2001 HANSEN Torben C Recycled of demolished concrete and masonry 316p London Chapman Hall 1992 MENDES T A REZENDE L R OLIVEIRA J C GUIMARÃES R C CARVALHO J C VEIGAS R Parâmetros de uma pista experimental executada com entulho reciclado In 35ª Reunião Anual de Pavimentação Rio de Janeiro 2004 OLIVEIRA José C Indicadores de Potencialidades e desempenho de agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil em pavimentos flexíveis 167p Tese doutorado Universidade de Brasília Brasília 2007 PETRARCA Richard W GALDIERO Vincent A Summary of testing of recycled crushed concrete Transportation Research Record 973p 1984 PINTO Tarcísio de P Metodologia para a gestão diferenciada de resíduos sólidos da construção urbana São Paulo 1999